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生物化學的發(fā)展進程和應用領域研究論文
摘要：隨著工業(yè)化的快速發(fā)展, 人們在從事各項工作中無時不刻地獲取巨大經濟利益。而現(xiàn)如今, 生物化學作為研究生命物質性質以及結構的技術學科在很大程度上影響并且方便著人們的生活, 同時也在不斷改善著人們所生存的環(huán)境。本文綜述了生物化學的發(fā)展歷程, 并總結了其運用的熱門方向。
關鍵詞：生物化學; 環(huán)境治理; 酶工程; 蛋白質工程;
生物化學是由生物與化學相交織形成的一門交叉學科, 它主要研究生命的物質組成及結構、生命過程中所進行的各項化學反應、以及由生命活動產生的生物大分子的結構與各項性質。隨著人們對有關生物化學技術的研究的逐漸加深, 它在制藥、環(huán)境治理、農業(yè)等方面的重要影響越來越受到人們的重視。
1 生物化學的發(fā)展進程。
這一學科最早起源于19世紀末期。從最初的對于植物呼吸與光合作用, 對于酵母菌的研究, 再到后來的20世紀初期對于激素, 維生素的發(fā)現(xiàn)。20世紀30至50年代科研人員們又對各項反應途徑進行了探索, 發(fā)現(xiàn)了如三羧酸循環(huán)的基本代謝途徑;20世紀50年代后生物化學技術進入了現(xiàn)代生物化學的發(fā)展階段, 此階段主要研究的是各種生物大分子的結構及其相互之間的聯(lián)系。而這些理論的發(fā)展, 離不開生物化學的進步。
20世紀, 生物化學技術飛速發(fā)展。20年代的微量分析技術的發(fā)明使得科學家們發(fā)現(xiàn)了更多的生物分子;30年代電子顯微鏡的發(fā)明, 又使得人們觀察到生物分子的結構;40年代發(fā)現(xiàn)的層析、電泳技術成為了生物化學中物質分離中的關鍵技術;而后來的同位素示蹤技術又在各項生命活動的進行過程的研究領域起到了關鍵作用;70年代科研人員們迎來了基因工程的重要突破;并在80到90年代進入了基因工程發(fā)展最為輝煌的時期。而如今生物化學技術已在眾多的領域得到廣泛的應用, 并且成為了相當具有前景的一門學科。
2 生物化學的應用。
2.1 環(huán)境治理。
我們生活在一個規(guī)模極為龐大、關系極復雜又極易受到環(huán)境變化的干擾的動態(tài)生態(tài)系統(tǒng)中。隨著社會及經濟技術的極速推進, 人們生活與工作的周邊環(huán)境也在不斷發(fā)生變化。生態(tài)環(huán)境中變化因素的不斷增加給環(huán)境的保護工作帶來了一定的難度, 包括水污染、空氣污染、噪聲污染、城市周邊土地沙化等諸多資源環(huán)境問題不斷發(fā)生。
生物化學技術作為與生態(tài)環(huán)境緊密的一門學科及技術, 對于環(huán)境的改善也發(fā)揮著巨大的積極作用。生物化學對環(huán)境的改造主要體現(xiàn)為:清除化學污染 (具體為減少農藥污染) 、修復被生物或者化學藥劑污染的土壤、凈化污水以及減少白色污染。
2.1.1 減少農藥污染。
勞動人民多年前就已經熟練掌握利用化學試劑 (農藥) 對莊稼以及植物進行除蟲的技術。然而一部分農藥會殘留在土壤中, 長時間無法降解, 對土地環(huán)境造成危害。科研人員們利用生物化學技術, 用微生物來降解土壤中的殘留農藥;并且廣泛推廣生物農藥, 保護土壤環(huán)境。
2.1.2 修復土壤。
導致土壤污染的途徑有很多, 其中最主要的為重金屬污染。而對被重金屬污染的土壤的修復也成為現(xiàn)今研究的熱門話題。人們通過生物化學中的酶促反應技術, 將土壤中的重金屬的化學形態(tài)進行改善, 在降解一部分毒性的同時將重金屬進行固定, 減少其在土壤中的移動性, 最終再利用生物吸收技術減少其含量。由此改善并且修復被生物或者化學藥劑污染的土壤, 防止水土流失。
2.2 酶工程。
工業(yè)化酶制劑的品質改良及新品種的開發(fā)是現(xiàn)代生物技術介入最多的一個領域, 并已取得令人矚目的成果。生物大分子之中, 較為重要的就是酶。酶是由活細胞產生的一類蛋白質, 其具有較高的催化性能。由于酶的催化具有高度的專一性, 科研人員們利用這一性能可以定向合成所需的物質, 并通過相關的生物化學技術開發(fā)特殊的酶來只催化特定的多糖進行水解, 也可開發(fā)特殊的蛋白水解酶, 這一點無疑在藥物的全合成中具有重要作用。同時酶的催化也具有高效性, 可大幅提高生產效率。
酶工程技術是一種利用細胞器或者細胞以及酶所具有的催化功能來生產出人類所需產品的一門新興技術, 主要包括了酶的研制與生產、酶分子的修飾改造、細胞器或者細胞以及酶的固定化技術和生物傳感器。而酶工程技術現(xiàn)已廣泛應用于食品、輕化工業(yè)、能源開發(fā)、環(huán)境處理等領域。
2.2.1 食品保鮮方面。
現(xiàn)今的食品保鮮技術一直是食品行業(yè)的重頭戲, 而大多數(shù)食品制造商都會利用生物酶來對食品進行保鮮工作�；诿腹こ痰纳锩笧槭称诽峁┝艘粋�利于保質的環(huán)境。食品制造商根據(jù)不同食品中所含的酶的種類為其挑選不同的生物酶, 使食物中所含的不利于食品保質的酶得到抑制, 降低其反應速度, 已達到保鮮的目的。
2.2.2 食品檢測以及分析。
酶具有一定的特異性, 所以酶可以用于對動物以及植物材料的化合物的定量以及定性分析。例如, 用檸檬酸裂解酶測定檸檬酸的含量;采用乙醇脫氫酶測定食品中的乙醇含量等。除此之外, 在食品中加入一種或幾種酶, 根據(jù)它們作用于食品中某些組分的結果, 可以評價食品的質量, 這是一種十分簡便的方法。
3 結語。
從生物化學發(fā)展興起至今, 國際以及國內有關生物化學的生命科學基礎研究始終處于高速發(fā)展狀態(tài)。20世紀70年代, 我國成功合成人工酵母丙氨酸轉移核糖核酸 (t RNAAla) ;20世紀70年代, 國際上圍繞DNA的相關研究技術迅猛發(fā)展, 科研人員們在乙肝病毒基因的研究中取得重大突破;20世紀80年代, 科學家們又成功實現(xiàn)了分子育種;一段時間里基因工程生產干擾素、胰島素、白介素、生長激素、表皮生長因子等都取得了成功。由此可見生物化學一直受到社會廣泛地重視, 并繼續(xù)蓬勃發(fā)展。
參考文獻
[1]李煒煒與陸啟玉, 酶工程在食品領域的應用研究進展.糧油食品科技, 2008.16 (3) :第34-36頁.
[2]黨翠茹, 生物化學工程對當前生態(tài)環(huán)境的改造.科技傳播, 2013 (9) :第154-154頁.
[3]生物化學工程發(fā)展問題及解決建議.
[4]陳紅征, 李菊梅與楊潔, 生物化學工程研究進展及其發(fā)展趨勢.新疆工學院學報, 1999 (01) :第71-74頁.
[5]林其誰, 中國生物化學基礎研究40年回顧.生物化學與生物物理進展, 2014 (10) :第930-935頁.
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